Устройство для формовки и сварки продольных швов труб

Изобретение относится к устройству для формовки и сварки сварных продольных швов труб, преимущественно тонкостенных труб малого диаметра из нержавеющих сталей. На основании (1) устройства расположены последняя клеть (2) формовочного стана с горизонтальными нижним формовочным валком и верхним шовонаправляющим валком, механизмы радиальной и осевой настройки валков, средство (3) воздействия на продольные кромки трубной заготовки, сварочный узел (4) и шовосжимающая клеть (5). Средство (3) воздействия на продольные кромки трубной заготовки выполнено в виде расположенного на предусмотренных цилиндрических боковых шейках верхнего шовонаправляющего валка (8) и установленного на подшипниках качения с возможностью поворота от гидроцилиндра вокруг шеек валка корпуса. Внутри корпуса на осях смонтированы шовонаправляющие ролики, а в его верхней части установлен сварочный узел (4), снабженный механизмом продольной настройки с фиксатором. В верхней части корпуса выполнено горизонтальное отверстие, в котором расположен механизм продольной настройки сварочного узла с фиксатором положения. Такое конструктивное выполнение устройства позволит повысить качество сварки труб и обеспечить возможность сварки их как дуговым, так и лазерным методами, а также уменьшить габариты, металлоемкость и повысить его надежность. 7 ил.

 

Изобретение относится к производству сварных прямошовных труб, а точнее к усовершенствованию оборудования для формовки и сварки продольных швов труб, преимущественно, тонкостенных труб малого диаметра из нержавеющих сталей.

Известно устройство для формовки и сварки продольных швов труб, см. В.А.Рымов и др. «Совершенствование производства сварных труб», изд-во «Металлургия», Москва, 1983 г., стр.137, содержащее станину, на которой расположены шовосжимающие валки с нажимным механизмом, установленные перед ними направляющий нож и удерживающие шовонаправляющие валки, а также сварочный узел.

С помощью нажимного механизма шовосжимающие валки можно перемещать поперек оси формовки, а с помощью регулирования положения ножа можно в некоторых пределах изменять угол схождения кромок и положения точки их схода, то есть оказывать влияние на процесс сварки.

Недостатком известного устройства является интенсивный износ плоского ножа и появление задиров на торцах продольных кромок трубной заготовки, что снижает его надежность и качество труб.

Кроме того, известное устройство может использоваться только при индукционном методе сварки, так как отсутствие базовых элементов и кинематических связей между механизмами не могут обеспечить точного удержания кромок при прохождении их через ось дуговой: и тем более лазерной головки.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для формовки и сварки продольных швов труб, описанное в патенте СССР №301896, кл. В21с 37/06, заявл. 05.04.1968 г., опубл. 21.04.1971 г.

Известное устройство для формовки и сварки продольных швов труб содержит основание, на котором расположены последняя клеть формовочного стана с горизонтальными нижним формовочным валком и верхним шовонаправляющим валком, механизмы радиальной и осевой настройки валков, средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки, сварочный узел и шовосжимающую клеть. Средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки выполнено в виде подвижной формовочной клети, содержащей раму, состоящую из двух стоек, несущих на себе роликовые балки, располагаемые напротив роликов. В осевом направлении клеть перемещается с помощью гидроцилиндра.

Недостаток известной конструкции устройства для формовки и сварки продольных швов труб заключается в том, что оно используется только при индукционной сварке и не может быть использовано для дуговой и лазерной сварки труб, так как отсутствие базовых элементов и кинематических связей между механизмами не обеспечит точного удержания кромок при их прохождении через ось дуговой и лазерной сварок, что снижает качество получаемых из нержавеющих сталей труб.

Следующим недостатком известного устройства является увеличение длины зоны схождения продольных кромок, что при индукционном нагреве кромок трубной заготовки потребует увеличения мощности высококачественного источника нагрева.

Другим недостатком известной конструкции устройства является то, что подвижная формовочная клеть средства воздействия на продольные кромки увеличивает длину и металлоемкость устройства.

Выполнение средства воздействия на продольные кромки в виде формовочной клети с приводом усложняет конструкцию всего устройства и снижает его надежность.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для формовки и сварки продольных швов труб, позволяющего повысить качество сварки труб из нержавеющих сталей и обеспечить возможность сварки их как дуговым, так и лазерным методами сварки, а также позволяющего уменьшить габариты, металлоемкость и повысить его надежность.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для формовки и сварки продольных швов труб, содержащем основание, на котором расположены последняя клеть формовочного стана с горизонтальными нижним формовочным валком и верхним шовонаправляющим валком, механизмы радиальной и осевой настройки валков, средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки, сварочный узел и шовосжимающую клеть, согласно изобретению, средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки выполнено в виде расположенного на предусмотренных цилиндрических боковых шейках верхнего шовонаправляющего валка и установленного на подшипниках качения с возможностью поворота от гидроцилиндра вокруг шеек валка корпуса, внутри которого на осях смонтированы шовонаправляющие ролики, а в его верхней части установлен сварочный узел, снабженный механизмом продольной настройки с фиксатором, под который в корпусе выполнено горизонтальное отверстие.

Такое конструктивное выполнение устройства для формовки и сварки продольных швов труб позволит повысить качество сварки труб из нержавеющих сталей и обеспечить возможность сварки их как дуговым, так и лазерным методами сварки, а также уменьшить габариты, металлоемкость и повысить его надежность.

Это достигается за счет выполнения средства воздействия на продольные кромки трубной заготовки в виде корпуса, который вместе с размещенными на нем направляющими роликами и сварочным узлом сбазированы относительно вертикальной плоскости стыка трубной заготовки в процессе изготовления устройства. Это исключает необходимость подстройки устройства в процессе производства сварных труб, обеспечивает стабильное положение продольных кромок в процессе изготовления сварных труб, а следовательно, позволит повысить качество сварных швов.

Размещение корпуса на шейках верхнего шовонаправляющего валка, а внутри этого корпуса шовонаправляющих роликов, которые только удерживают и направляют продольные кромки от поперечного перемещения, позволило уменьшить габариты и металлоемкость, упростить конструкцию и повысить надежность устройства в целом.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 - изображено устройство для формовки и сварки продольных швов труб;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;

на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.4;

на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1;

на фиг.7 - место Е на фиг.1.

Устройство для формовки и сварки продольных швов труб содержит основание 1, на котором расположены последняя клеть 2 формовочного стана, средство 3 воздействия на продольные кромки трубной заготовки, сварочный узел 4 и шовосжимающая клеть 5.

Последняя клеть 2 формовочного стана включает сварную станину 6 с горизонтальными нижним формовочным валком 7 и верхним шовонаправляющим валком 8 и винтовыми механизмами их радиальной 9, 10 и осевой 11, 12 настроек. Верхний шовонаправляющий валок 8 состоит из двух формующих половин 13 с расположенной между ними разделительной шайбой 14 и смонтирован на оси 15, установленной на подшипниках качения 16 в сварном корпусе 17.

Средство 3 воздействия на продольные кромки трубной заготовки выполнено в виде корпуса 18, внутри которого на осях 19 смонтированы шовонаправляющие ролики 20.

Корпус 18 установлен на подшипниках 21 на цилиндрических боковых шейках 22, выполненных на формующих половинах 13 верхнего шовонаправляющего валка 8 и имеет возможность поворота вокруг оси 15 от гидроцилиндра 23. В верхней части корпуса 18 установлен сварочный узел 4, снабженный механизмом продольной настройки. Механизм продольной настройки сварочного узла 4 выполнен в виде шестерни 24, зубчатой рейки 25 и втулок скольжения 26, расположен в горизонтальном отверстии 27, выполненном в верхней части корпуса 18, и имеет фиксатор 28 положения.

Шовосжимающая клеть 5 состоит из, например, трех пар вертикальных консольных валков 29, которые установлены на подшипниках качения 30 и снабжены каналами для подвода 31 и отвода 32 охлаждающей жидкости. Консольные валки 29 попарно снабжены винтовыми нажимными механизмами 33 их радиальной регулировки.

Для индивидуальной радиальной настройки вручную каждой пары консольных валков 29 предусмотрен шкив 34 с валом 35. Вал 35 через конические шестерни 36 и промежуточные валы 37 кинематически связан с винтовыми нажимными механизмами 33 и корпусами 38 консольных валков 29.

На сварочном узле 4 для осуществления дуговой или лазерной сварки в защитной среде предусмотрен кожух 39.

Устройство для формовки и сварки продольных швов труб работает следующим образом.

В исходном положении посредством механизмов радиальной 9, 10, 33 и осевой 11, 12 настроек валки последней клети 2 формовочного стана и шовосжимающей клети 5 устанавливаются в горизонтальных и вертикальных плоскостях в соответствии с калибровкой свариваемого типоразмера цилиндрической трубы 40.

Сварочный узел 4 гидроцилиндром 23 опускается, а с помощью средства воздействия на продольные кромки трубной заготовки устанавливается по оси трубы 40 в рабочее технологическое положение.

В кожух 39 подается защитный газ и осуществляется сварка продольного шва. Шовонаправляющие ролики 20 надежно удерживают в одной вертикальной плоскости, проходящей через ось трубной заготовки, и правильно направляют продольные кромки в валки шовосжимающей клети 5.

При необходимости технического обслуживания, защитный газ отключается, трубоэлектросварочный агрегат останавливается, включается гидроцилиндр 23 для подъема сварочного средства 4 вместе с кожухом 39 в удобное для работы оператора положение.

Такое конструктивное выполнение устройства для формовки и сварки продольных швов труб позволит повысить качество сварки труб из нержавеющих сталей и обеспечить возможность сварки их как дуговым, так и лазерным методами сварки, а также уменьшить габариты, металлоемкость и повысить его надежность.

Устройство для формовки и сварки продольных швов труб, содержащее основание, на котором расположены последняя клеть формовочного стана с горизонтальными нижним формовочным валком и верхним шовонаправляющим валком, механизмы радиальной и осевой настройки валков, средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки, сварочный узел и шовосжимающую клеть, отличающееся тем, что средство воздействия на продольные кромки трубной заготовки выполнено в виде расположенного на предусмотренных цилиндрических боковых шейках верхнего шовонаправляющего валка и установленного на подшипниках качения с возможностью поворота от гидроцилиндра вокруг шеек валка корпуса, внутри которого на осях смонтированы шовонаправляющие ролики, а в его верхней части установлен сварочный узел, снабженный механизмом продольной настройки с фиксатором, под который в корпусе выполнено горизонтальное отверстие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству сварных труб большого диаметра. .

Изобретение относится к производству сварных труб на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах, а точнее к устройству для измерения радиальных усилий и настройки калибров валков формовочных, трубосварочных и профильно-калибровочных клетей трубоэлектросварочных агрегатов для производства труб малого диаметра.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к конструкции формовочной клети. .

Изобретение относится к области производства сварных труб малого и среднего диаметра на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах, а точнее к рабочей линии трубоэлектросварочного агрегата.

Изобретение относится к области обработки металла давлением, может быть использовано для строительства мостовых и подкрановых конструкций, а также при перекрытии больших пролетов зданий.

Изобретение относится к производству труб большого диаметра в черной металлургии (диаметром до 3200 мм). .

Изобретение относится к способу изготовления стальных труб, при котором из стального листа или рулонной листовой стали в процессе гибки формируется тело трубы круглого поперечного сечения, в последующем процессе сварки осуществляется сварка вдоль обращенных друг к другу продольных кромок для изготовления продольного шва, после чего труба подвергается обработке для снятия напряжений.

Изобретение относится к способу изготовления стальной трубы путем сварки продольных краев открытой трубы с помощью лазерного луча (далее называемой сваренной лазером стальной трубой), в частности трубы, подходящей для земляных работ и для транспортировки нефти и природного газа для нефтегазопромысловых и магистральных трубопроводов.

Изобретение относится к сварной стальной трубе и способу ее изготовления с помощью высокоэнергоплотного луча. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к трубосварочному производству, и может быть использовано как при проектировании новых, так и при модернизации работающих конструкций двухвалковых неприводных вертикальных клетей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубам из высокопрочной стали, пригодным для транспортировки природного газа и сырой нефти. Для повышения прочности трубы при продольном изгибе и ударной прочности зоны термического влияния при сварке часть основного материала содержит, в мас.%: С более 0,03-0,08, Si 0,01-0,5, Mn 1,5-3,0, P 0,015, S≤0,005, Al 0,01-0,08, Nb 0,005-0,025, Ti 0,005-0,025, N 0,001-0,010, 0≤0,005, В 0,0003-0,0020, дополнительно включает один или более из элементов: Cu, Ni, Cr, Мо и V, остальное Fe и неизбежные примеси. Предел прочности составляет 760-930 МПа, относительное удлинение - 5% или более и отношение предела текучести к пределу прочности 85% или менее. Часть металла сварного шва содержит, в мас.%: С более 0,03-0,08, Si≤0,5, Mn 1,5-3,0, P≤0,015, S≤0,005, Al≤0,05, Nb 0,005-0,05, Ti 0,005-0,03, N≤0,010, O 0,015-0,045, В 0,0003-0,0020, дополнительно включает один или более из элементов: Cu, Ni, Cr, Мо и V, остальное Fe и неизбежные примеси. В микроструктуре зоны термического влияния при сварке размер первичного аустенитного зерна составляет 50 мкм или более, а структура состоит из нижнего бейнита или многофазной структуры, содержащей нижний бейнит с долей фракции 50% или более и верхний бейнит и/или мартенсит. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 2 пр.

Заявленное изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано для изготовления сварных труб. При строжке продольные кромки листа срезают под косым углом или под двойным углом к плоскости листа, осуществляют подгибание кромок листа, предварительную и окончательную формовку. После окончательной формовки получают заготовку, продольные кромки которой заходят друг на друга без их совмещения. Далее совмещают продольные кромки заготовки путем приложения раздающего усилия внутри заготовки с обеспечением предварительно напряженного состояния в трубе, а затем осуществляют сварку продольного шва. Повышается надежность. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для повышения качества сварных прямошовных труб малого и среднего диаметра. Стан содержит раму, расположенные на ней клеть с вертикальными валками, приводные формовочные валки с открытыми и закрытыми калибрами, чередующиеся с ними эджерные валки, сварочное устройство и датчик положения кромок заготовки. Снижение давления на сварочные валки при стыковой сварке кромок, снижение потери на нагрев кромок трубной заготовки обеспечивается за счет того, что за последним закрытым калибром размещены механизм центрирования кромок и валки для редуцирования и калибровки трубной заготовки, имеющие одинаковый катающий диаметр и профиль. На раме установлена станина, объединяющая формовочные валки с открытыми и закрытыми калибрами, эджерные валки стана и механизм центрирования кромок. На станине закреплена траверса с расположенными в ней дисковым ножом и опорным роликом, имеющими механизмы регулировки в вертикальной плоскости, а дисковый нож дополнительно и в горизонтальной плоскости. Механизм центрирования кромок выполнен в виде валка с дискообразным клиновым выступом в центре и имеет возможность регулировки в вертикальной плоскости и на угол поворота в обе стороны относительно оси стана. Эджерные валки закреплены на балках, расположенных в верхней части станины. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочной сварной стальной трубы путем шовной сварки участка стального листа, которому придана форма трубы. Основной металл стального листа включает, в мас.%, C: 0,010-0,080%, Si: 0,01-0,50%, Mn: 0,50-2,00%, S: 0,0001-0,0050%, Ti: 0,003-0,030%, Mo: 0,05-1,00%, B: 0,0003-0,0100%, O: 0,0001-0,0080%, N: 0,006-0,0118%, P: максимум 0,050% или меньше, Al: максимум 0,008% или меньше, остальное Fe и неизбежные примеси. Углеродный эквивалент (Ceq) составляет от 0,30 до 0,53, параметр трещиностойкости при сварке (Pcm) составляет от 0,10 до 0,20, а отношение [N]-[Ti]/3,4 составляет менее 0,003. Средний размер первичных γ-зерен в зоне термического воздействия в стальном листе составляет 250 мкм или меньше, а первичные γ-зерна включают бейнит и внутризеренный бейнит. Обеспечивается требуемый уровень низкотемпературной ударной вязкости в зоне термического влияния. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 1 пр.

Установка для формовки прямошовной сварной трубы сверхбольшого диаметра содержит устройство (1) для подгибки кромок полосовой заготовки, формовочную машину (2) валкового типа и формовочную машину (3) в виде плиты-рамы. Устройство (1) для подгибки кромок полосовой заготовки содержит основание (1.1) машины, протяжно-центрирующее устройство (1.2) и множество механизмов (1.3) для подгибки кромок. Формовочная машина (2) валкового типа представляет собой валковую формовочную машину открытого типа, скомбинированную с помощью внешнего валкового устройства (2.1) и внутреннего валка (2.4). Формовочная машина (3) в виде плиты-рамы содержит тело (3.2) рамы машины, механизм (3.4) верхнего горизонтального валка, механизм (3.5) регулировки верхнего горизонтального валка, опору (3.10) скольжения, опорную плиту (3.11), гидравлический цилиндр (3.12), механизм нижнего горизонтального валка (3.6), механизм (3.7) для регулировки нижнего горизонтального валка, механизм (3.8) бокового вертикального валка и механизм (3.9) регулировки боковых вертикальных валков. Использование установки для формовки прямошовной сварной трубы обеспечивает компактность конструкции и повышенную эффективность производства. 7 з.п. ф-лы, 7ил.

Устройство предназначено для непрерывного формирования труб (32) квадратного сечения. Станок содержит станции (33) обработки для постепенного сгибания листовой полосы (34), по меньшей мере одну станцию (35) чистовой обработки для дополнительного сведения краев (36) и по меньшей мере одну станцию для закрытия трубы (32) квадратного сечения. В станции (33) обработки оси вращения нижних роликов (2, 4, 6, 8, 10) каждой пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) являются горизонтальными и выровненными друг с другом. Повышение производительности устройства обеспечивается за счет того, что каждая станция (35) чистовой обработки содержит холостой формующий ролик (12, 16, 20), расположенный под формуемой трубой (32) квадратного сечения, два холостых формующих ролика (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, совершающих перемещение в противоположных направлениях, параллельных плоскости листовой полосы (34), и два холостых формующих ролика (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над формуемой трубой (32) квадратного сечения, совершающих перемещения, перпендикулярные плоскости листовой полосы (34). Оси вращения формующих роликов (12, 16, 20), расположенных под формуемой трубой (32) квадратного сечения, параллельны плоскости листовой полосы (34) и осям вращения формующих роликов (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над трубой, а оси вращения формующих роликов (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости листовой полосы (34). 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Способ включает поперечную сварку труб-заготовок. Поточное производство длинномерных многослойных металлических труб большого диаметра обеспечивается за счет того, что трубы-заготовки производят намоткой на вращающийся барабан-шпулю листовых или рулонных штрипсов, длину которых регламентируют математической зависимостью, после чего производят сварку кромок штрипсов по радиусу от наружной поверхности трубы-заготовки к внутренней, а после снятия многослойной трубы-заготовки с барабана-шпули - продольную сварку наружного и внутреннего торцов штрипса с трубой-заготовкой. Установка содержит барабан-шпулю, привод вращения барабана-шпули, шестеренную клеть, стационарный кожух, рычаг для снятия труб-заготовок, перемещающийся по горизонтальной плоскости, привод для перемещения рычага с червячным редуктором, крышку с упорным подшипником, установку для радиальной и продольной сварки слоев труб-заготовок, подводящий рольганг с правильно-натяжным устройством, призму для установки рулонов штрипса, отводящий рольганг и средства для поперечной стыковой сварки труб-заготовок, при этом барабан-шпуля имеет приводную и холостую шейки, приводная шейка барабана-шпули через редуктор соединена с приводом, а холостая шейка - с крышкой, шарнирно прилегающей к стационарному кожуху, в которой установлен упорный подшипник, по наружному диаметру барабана-шпули выполнен паз. Изобретение обеспечивает снижение стоимости труб и металлоемкости трубопроводов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.

Группа изобретений относится к области производства сварных прямошовных труб малого и среднего диаметра. Исключение скручивания кромок заготовки обеспечивается за счет того, что формовку ленты в валках с открытыми калибрами осуществляют до угла загиба 180°, формовку трубной заготовки в фильере - сворачивая кромки ленты в трубную заготовку, до регламентированного угла, производят формовку в валках с закрытыми калибрами с разрезной шайбой, окончательную формовку в валках с закрытыми калибрами без разрезной шайбы с одинаковым диаметром для калибровки ее в трубу перед сваркой. Стан содержит станину, клеть с вертикальными валками, формовочные приводные нижние и верхние валки с открытыми калибрами и закрытыми калибрами с разрезной шайбой, чередующиеся с ними эджерные валки, фильеру, привод и сварочное устройство. Фильера закреплена прижимными планками в корпусе, смонтированном на станине за последними валками с открытыми калибрами, и выполнена в виде втулки с расположенным внутри нее калибром с конической поверхностью, с диаметром, уменьшающимся от входной стороны к выходной. Калибр расположен с образованием в плоскости, перпендикулярной оси стана, сечения в виде эллипса. За валками с закрытыми калибрами с разрезной шайбой установлены валки для калибровки трубной заготовки в трубу перед сварочным устройством. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области производства сварных прямошовных труб, гнутых профилей. Устройство содержит раму, две щеки с окнами и цилиндрическими отверстиями для размещения приводных и неприводных горизонтальных валов с валками, подушками, подшипниками качения и неприводных вертикальных узлов валков и средство для перевалки валков. Увеличение жесткости устройства и, как следствие, повышение качества изделий обеспечивается за счет того, что в раме со стороны привода горизонтальных валов выполнен продольный паз для крепления одной щеки, а вторая щека закреплена в продольных пазах предусмотренных, по крайней мере, двух несущих балок, имеющих возможность перемещения перпендикулярно продольным пазам с помощью средства для перевалок валков в выполненных в раме направляющих скольжения. Подшипники качения горизонтальных валов, расположенные во второй щеке, смонтированы на дистанционных втулках с внутренними коническими отверстиями, взаимодействующими с выполненными коническими концами горизонтальных валов и закреплены посредством клиньев. Средство для перевалки валков выполнено в виде размещенного на раме приводного вала с подшипниковыми опорами и реечных передач, шестерни которых смонтированы на приводном валу, а рейки закреплены в несущих балках. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для проведения перевалочных работ по замене пуансонов и технологических пластин на прессах шаговой формовки при производстве труб большого диаметра. На прямоугольном основании из листового проката, выполненном с возможностью подъема, опускания и перемещения во время перевалочных работ под формовочным ножом с пуансонами, имеются крепления для укладки технологических пластин и два параллельно и неподвижно расположенных ложемента для укладки пуансонов. Расширяются технологические возможности устройства. 6 ил., 2 табл.
Наверх